Среда, 11 мая 2022 20:09

Питьевая вода из воздуха

 

DSC01150 1 scaled

Вода нужна была всем и всегда. А чем больше становится людей, тем больше нужно воды. Вопрос изменения климата и глобальной засухи уже не кажется проблемой далеких континентов: огненные торнадо на западе США, как и ежегодные пожары в южных областях России становятся привычными. При этом миллионы людей в странах третьего мира до сих пор не имеют доступа к водопроводу, а значит и возможности безопасно попить.

Израильская компания Watergen взяла на себя смелость решения этого вопроса технологически. Их проект собирает чистую питьевую воду буквально из влажности воздуха. Атмосфера – неограниченный, свободно доступный ресурс, который может стать незаменимым спасением от жажды для людей в самых отдаленных населенных пунктах.

Над технологией сбора и фильтрации GENius работала команда химиков, биологов, инженеров и физиков. Они объединили свой обширный опыт, чтобы сделать высококачественную питьевую воду доступной для всего мира.

В итоге получилась целая линейка генераторов воды: для городов, деревень, коммерческих центров, школ, больниц, офисов, жилых зданий, частных домов и прочего. 

tech video frame 1

система устройства аппарата

 Все модели работают по одному принципу: воздух фильтруется и собирается в резервуар, затем из него добывается вода. Она образуется в результате процесса конденсации, когда влажность воздуха, окружающего устройство, встречается с холодной поверхностью, и в этой точке взаимодействия влажность превращается в воду. Этот процесс происходит постоянно в течение дня, при этом вода фильтруется и собирается в резервуаре внутри устройства. В гаджет встроены два воздушных фильтра, два фильтра для воды, УФ-лампа и устройство для минерализации. Вода постоянно циркулирует внутри хранилища, чтобы оставаться насыщенной кислородом, свежей и вкусной. Всё что вам нужно – это розетка, стакан и немного терпения. 

Устройства Watergen в среднем производят 1 литр воды, потребляя всего 0,3 кВт.ч, в самых разных климатических условиях. Рабочая температура 15-40 ℃, а необходимая  относительная влажность ≥25%.

Уникальная в своем роде технология GENius разработана и запатентована в 2009 году, а уже с 2012 года Watergen активно внедряет свои продукты по всему миру.

ОАЭ

установка GEN-M в ОАЭ

 Первая система установлена в Нью-Дели в 2017 году, тогда же самые крупные устройства компании были пожертвованы Американскому Красному Кресту и FEMA для оказания помощи в ликвидации последствий ураганов Харви и Ирма.

В 2018 системы GEN-M устанавливают в Азии и Латинской Америке; проект обеспечивает водой спортсменов и болельщиков во время Кубка мира и марафонов в России.

С 2019 года системы GEN-M работают в США, Африке, Азии и Европе. В том же году правительство Узбекистана подписало Меморандум о сотрудничестве с Watergen по борьбе с нехваткой воды. Аппарат компании установлен в Ташкентском национальном университете Узбекистана, выбран для оказания помощи чрезвычайным силам в Гватемале, внедрён в Национальную систему здравоохранения Камбоджи, а также работает в больницах для пострадавших на Палестинских территориях.

Результатом такого стремительного мирового признания стал следующий шаг устройств по добыче воды из воздуха – расширение линейки до разного литража и  полностью автономных уличных блоков на солнечных батареях GENNY.

watergen vehicle 1168x657

портативный блок GENNY на солнечной батарее

 GENNY может производить до 30 литров пресной питьевой воды в день со средней скоростью 1 литр в час, в зависимости от климатических условий. Чем выше влажность и чем теплее погода, тем больше количество воды вырабатывается в день. Процесс производства начинается с минимальной температуры 20° и влажности 40%. Как только аппарат получает электричество, он мгновенно запускает извлечение влаги. Для работы Genny не требуется внешнего водопровода или водопроводных труб. 

Аппарат весит 80 кг, он может генерировать как холодную так и горячую воду. Задняя часть устройства оснащена двумя колесами, что позволяет пользователю легко маневрировать им. Все фильтры в GENNY необходимо менять каждые шесть месяцев. Фильтры поставляются в специальном комплекте. Вместе с заменой фильтров нужно регулярно дезинфицировать гаджет, это легко сделать с помощью специального приложения на телефоне. 

дженни

домашний блок GENNY

 Приложение позволяет удобно управлять режимом работы устройства и оптимизировать производство воды и уровень шума удаленно. После того, как устройство подключено к Wi-Fi, оно сможет считывать важные данные и передавать эти данные в облачную систему обслуживания Watergen. Эти данные включают в себя: наружную температуру, уровень влажности снаружи, количество воды, произведенной устройством за последние 24 часа, когда фильтры и ультрафиолетовое излучение необходимо заменить в следующий раз.

Очистка воздуха является дополнительным бонусом процесса производства воды, что отлично вписывается в формат домашнего или офисного использования. Воздух — более чистая платформа, чем почва. Производство воды из воздуха устраняет необходимость в откачке грунтовых вод и страхе загрязнения почвы. Таким образом, такая вода является более безопасным вариантом.

Uzbekistan Watergen 2 880x495

девочка в Узбекистане пьет из аппарата GENNY 

 Благодаря системе очистки воды, которая обрабатывает механические, химические и микробиологические загрязнения, а также системе фильтрации воздуха, которая удаляет частицы и пыль, качество воды, производимой GENNY, соответствует самым высоким стандартам. Это особенно верно по сравнению с другими системами фильтрации, которые подключены к муниципальным водопроводам, где существует риск накопления свинца и пыли в результате старения труб. 

Подобная технология – экономичное и экологически чистое решение для домашнего, общественного и офисного использования. Она создает новый неограниченный источник питьевой воды из влажности воздуха и сокращает использование пластиковых бутылок, тем самым уменьшая ущерб окружающей среде, а также необходимость в логистических процессах, хранении и транспортировке. Каждый подобный аппарат потенциально спасает тысячи живых существ на планете и  создает новую потребительскую реальность, не требующую в жертву здоровье людей и чистоту природы.

 

 

Опубликовано в Технологии

Без названия

Естественные формы жизни всегда вдохновляли изобретателей. За последние годы появилось множество машин, имитирующих анатомию животных: собаки, кошки, кенгуру, гепарды, яки и даже козлы.

Четвероногие роботы обладают большей устойчивостью, нежели двуногие. Они очень перспективны для использования в реальных природных условиях и разнообразных ландшафтах. Такие крупные машины как BigDog и ANYmal, демонстрируют прекрасную адаптивность, выносливость и грузоподъёмность, а маленькие роботы типа Sub-2g (жукообразные) весьма проворно передвигаются по узким тоннелям.

Но до сих пор в мире не было робота, удачно совмещающего в себе силу и ловкость. В данном случае крысы, живущие в пещерах, внезапно оказались наиболее подходящими кандидатами на роль прототипа. Они давно привлекают к себе внимание робототехников, благодаря непревзойденной ловкости, силе и гибкости. Было предпринято множество попыток сымитировать анатомию и характеристики движений этих грызунов. В этом месяце ученые из Пекинского института технологий под руководством профессора Цин Ши представили новейшую разработку – SquRo. Это биомиметическая (заимствование структуры органической системы) роботизированная крыса, способная выполнять множество сложных движений и переносить грузы.

CW ROBOT RAT OFF PLAT

Робот готовится пройти испытание

SQuRo – это сокращение от Small-sized Quadruped Robotic Rat (малогабаритная четвероногая роботизированная крыса). Профессор Цин Ши более десяти лет занимался кибернетикой, еще будучи аспирантом Университета Васэда. Потратив значительное время на воспроизведение определенных свойств и функций биологических систем, он вместе с командой спроектировал множество роботов по образу и подобию животных. Поставив перед собой задачу создать робота-крысу, команда Ши взяла на вооружение биоинспирированные алгоритмы (изучение форм жизни, возникновения и поведения видов с целью компьютерного моделирования живых явлений).

Сначала на свет появился колесный робот. Он уже был способен к различным видам крысоподобного поведения. Но когда создатели заменили колеса на лапы, чтобы улучшить маневренность движения, результаты оказались впечатляющими. Свои экспериментальные исследования команда Ши опубликовала в журнале IEEE Transactions on Robotics. Согласно полученным данным, конечности SQuRo способны с высокой точностью воспроизводить движения настоящих крыс.

Robot rat e1636013160135

Робот-крыса с колёсами вместо задних лап

Известно, что эти грызуны перемещаются в тесных пространствах благодаря вытянутой тонкой форме тела и гибкому позвоночнику. Поэтому, чтобы скопировать ловкость их движений, учёные по максимуму воспользовались известной анатомией. Они разработали механические суставы и спроектировали по 2 степени свободы (DOF) на каждую конечность. Системы свободы 2 DOF в талии и в голове обеспечили возможность гибких движений позвоночника. SQuRo может сгибаться, разгибаться и очень быстро поворачиваться, подстраиваясь под изменчивость окружающего мира.

NINTCHDBPICT000727882454

Феноменальная гибкость SQuRo

Особенности крыс заключаются не только в анатомии, но и в специфических движениях, называемых локомоцией. Учёным потребовалось создать многоуровневый контроллер с открытым контуром, чтобы достичь мультимодального движения всех частей робота и воспроизвести локомоцию живой крысы. Мультимодальность в робототехнике означает совокупность различных каналов получения информации и выбора действия. Её наличие в системе гарантирует высокий уровень ИИ.

Система управления SQuRo состоит из трех уровней:

1) Мультимодальный планировщик с четырьмя основными режимами движения и прямой связью между переменной управления и ответными реакциями робота на соприкосновение с поверхностью;

2) Оптимизация параметров с учетом стабильности и пределов срабатывания;

3) Генерация траектории каждого сустава.

Благодаря биомиметической структуре и мультимодальному управлению движением, SQuRo может выполнять такие выкрутасы, как приседания, ходьба, ползание, резкие повороты и вращения. Он может даже восстанавливаться после падений, управляя конечностями и шейными механизмами для соответствующей регулировки центра масс. В ходе экспериментов SQuRo успешно прошел через изменяющийся тесный проход шириной всего 90 мм, преодолел препятствие высотой 30 мм и достиг стабильного передвижения по склону 15 градусов.

NINTCHDBPICT000727882444

SQuRo успешно прополз под навесом

По сравнению с современными четвероногими роботами аналогичных габаритов, роботизированная крыса имеет более вытянутое тонкое тело и меньший вес. Но при этом может устойчиво передвигаться с грузом, равным 91% её собственного веса, что демонстрирует превосходство проекта перед жукообразными роботами Sub-2g.

Все эти качества позволяют роботу SQuRo проворно пролезать через узкие щели, двигаться по пересечённой местности и выполнять такие задачи, как обнаружение и транспортировка грузов.

Команда профессора Ши надеется, что в скором будущем их изобретение окажется задействовано в поисково-спасательных операциях. Но область применения такого юркого роботизированного создания со временем наверняка станет ещё шире.

Без названия

У него даже усы есть, приглядитесь

Пока весь мир ждёт выпуска SquRo в широкие массы, мы предлагаем вам воспользоваться полученной информацией в целях создания собственного роботизированного устройства. Есть идеи? Поделитесь с нами!

Опубликовано в Технологии

Ссылки